智能搬运小车实验报告
智能搬运小车
摘要：本设计以实现电动车搬运铁片的智能化为目的，利用单片机MSP430G2553作为小车的控制核心；采用PWM驱动芯片控制电机动作；车身前后布置了多个红外反射式光电传感器用于对黑色边界线的检测，辅助小车定位，同时利用红外进行避障；此外还安装了舵机摆杆，接近开关检测铁片、红外反射式光电传感器和电磁铁组成的模块实现了对铁片的检测、颜色识别和搬运功能。加之独特的软件算法，实现了对小车行进路线及铁片搬运的精确控制。另外，设计中我们设计了电池低电量报警模块，整个系统功能全面，能完成题目的各项指标。
关键词：智能小车、搬运铁片、金属检测、电磁铁
目录
一、方案论证与选择 (3)
1.试题分析 (3)
2.车体的选择 (3)
3.电机的选择 (3)
4.摆杆电机的选择 (3)
5.电机驱动方式的选择 (3)
6.地面黑线检测和铁片颜色检测模块 (4)
7. 搬运工具选择 (4)
8.寻找铁片和避障方案 (4)
二、系统具体设计与实现 (5)
三、各单元电路的设计 (5)
1.电机驱动模块 (5)
2.红外模块 (6)
3.金属检测模块 (6)
4.电磁铁模块 (7)
5.声光报警模块 (7)
四、系统软件设计分析 (7)
五、系统测试 (8)
1.测试方法 (8)
2.测试结果与分析 (8)
六、总结分析 (8)
七、参考文献 (8)
一、方案论证与选择
1.试题分析
本题要求利用多种传感器协调配合，设计一辆具有一定适应能力的自动智能搬运小车。小车能在有一定范围内的场地探测到金属并根据金属片的颜色，在规定的时间内，能成功避开障碍物将其搬运到不同的货物储存区。根据题目要求，设计应有电机驱动，控制模块，场地黑边线检测模块，避障模块，金属探测与颜色识别模块，电源模块，电磁铁模块，电源模块，显示模块，声光提示模块及单片机控制模块。由于本设计属于移动性高精度实时控制系统，因此模块必须具有高精度，稳定性强，多种传感器综合控制，智能控制等诸多性能要求。
2.车体的选择
方案一：用玩具小车，选用其车体的主体结构再加以改造，在玩具商店很容易买到。但其驱动能力较差并且其转弯效果均不理想。
方案二：自制简易小车，车体的大小与外型完全由我们决定且驱动电机选择型号可以选择，但在短时间内装配一简易小车很有难度。
3.电机的选择
方案一：采用直流电机。其中直流电机使用方便，价格便宜，但运动精度较低，难以实现精确的位置控制。如用直流电机调整输液瓶的高度，将难以控
制其精确位置，系统稳定性较差，较难达到题目的要求。
方案二：采用步进电机。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动
一个固定的角度（及步进角）。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，
从而达到准确定位的目的；同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转
动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
我们小组最后选用步进电机，自制三轮车，前轮用两个步进电机，后轮用万向轮，转弯灵活。
4.摆杆电机的选择
方案一：采用步进电机。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动
一个固定的角度（及步进角）。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，
从而达到准确定位的目的；同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转
动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
方案二：采用舵机。控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反
馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将
输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在
位置决定电机的转动方向和速度，从而达到目标停止。体积紧凑，便于
安装；输出力矩大，稳定性好；控制简单，便于和数字系统接口。
舵机体积小，安装轻便，控制简单，所以我们采用舵机来控制摆杆。
5.电机驱动方式的选择
方案一：采用L298N驱动芯片。用L298N驱动该四相的步进电机，其输出电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出的电压，通过单片机对L298N
的IN1~IN4口和ENA、ENB口发送脉冲信号来控制电机的转速和方向。方案二：采用L297驱动器加L298N组成的步进电机控制电路,该电路具有以下优点：使用元件少，组件的损耗低，可靠性高体积小，软件开发简单，并
且单片机硬件费用大大减少。L297与L298配合使用控制双极步进电机工
作电流可达2.5A， L297的特性是只需要时钟、方向和模式输入信号。
相位是由内部产生的，因此可减轻单片机和程序设计的负担。
方案三：采用东芝细分芯片THB7128。它内部集成了细分、电流调节、CMOS功率放大等电路，配合简单的外围电路即可实现高性能、多细分、大电流的
驱动电路。且振动低、噪声小、转动平滑。本系要求电机转动角度小，
且平滑，这样可大大提高精度。
6.地面黑线检测和铁片颜色检测模块
方案一：采用红外对管检测。一般自然光线中红外线频段能量较弱，而且红外线波长较长，近距离衰减小，这样在一定程度上能避免外界光源干扰，可
以更为可靠的探测近距离的黑线。
方案二：采用光敏电阻检测。光敏电阻对光强敏感，当光强时其电阻较小。黑线和白纸对光的反射能力不同，所以可以利用这一性质，判断黑线的位置。
在车下面，光强较弱，会在一定程度上影响光敏电阻的功能，且还有钨丝灯对光敏电阻的影响，不同的地方光强不一样。另外，光敏电阻对光强有一定的反应时间，实时性不如红外对管，难以达到小车循迹的要求，所以我们选择方案一。
7. 搬运工具选择
方案一：使用机械手捡取铁片。此方案结构复杂，且难以控制。
方案二：使用电磁铁吸取铁片。简便易行。
采用方案二。
8.寻找铁片和避障方案
方案一：因为题目中以给定铁片放置的位置，并且由于我们所选用的电机为步进电机，故我们完全可以通过计算起跑线至放置铁片的直线（铁片线）的
距离，以及储存库距铁片线的距离，同时通过记录行驶的里程位置等数
据，实现小车的各项功能，此算法较简单，但在初步调试过程中发现由
于电机性能、路面平整性等影响，轮胎又太软，所以直线行驶累计误差
较大。
方案二：由于我们已知铁片的放置位置，小车活动区周围有黑线边界，而且在铁片存储库有光源引导，而且步进电机在较小范围内运动时具有直线前进、设定任意值转弯等优势，故我们可以考虑在小车在出发时沿黑线走，检
测到黑线时能根据传感器信号作运动方向调整，至底线时调头180度并
行驶小段距离以到达铁片线位置，然后再转向90度检测铁片，入库时依
据光敏三极管导向等等一系列措施。此方案算法复杂，但可靠性高，有
效地利用了题目提供的各种条件。
方案三：我们采用黑色边界来对小车定位，走到底线时，垂直伸出摆杆，在距底线30cm处进行搜索铁片。在避障上，我们采用红外避障，具体路线如
图所示。
图1
二、系统具体设计与实现
本设计以MSP430G2553单片机作为检测和控制核心。采用红外光电传感器检测路面黑线及障碍物，使用金属传感器检测金属铁片，利用PWM技术动态控制电动机的转动方向和转速。通过软件编程实现小车行进、绕障、检测、识别铁片并在光线指引下运送铁片到指定位置的精确控制以及检测数据的存储、显示。我们通过对电路的优化组合，最大限度的利用单片机的全部资源。
图2 系统方框图
三、各单元电路的设计
1.电机驱动模块
该步进电机驱动控制是由L297和L298双芯片组成的混合式步进电机驱动控制电路，L297芯片只需要时钟、方向和模式输入信号，相位由内部产生，因此可减少单片机和软件设计上的困难。其内的PWM斩波器电路可在开关模式下调节步进电机绕组中的电流。而L298芯片则是一种高压、大电流双H桥式驱动器。该驱动电路可使步进电机运行平稳可靠,提高了步进和定位准确度,可较好地控制发热现象。
图2
2.红外模块
寻迹电路采用的是3个ST188光电传感器作为检
测器件，电路中所接的红外发射管不断向外发射红外
光，当检测到黑线时，红外线被吸收，LM339同相
端输入高电平，反相端通过调节电位器输入定值电
压，此时电压比较器输出高电平，发光二极管处于截
止状态，相反检测到白色底板，通过比较器输出低电
平，发光二极管暗。具体电路图如图3所示。图2
为三个传感器安装图。
图4
3.金属检测模块
采用电感式接近开关LT5-B17-3E1，电感式
接近开关是有开关量输出的位置传感器，它由
LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属
物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头
时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于
接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电
路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体
接近，从而从输出端输出电压信号。输出端信
号经过比较器后（门值电压为0.5V），有金属接
近时输出低电平，无金属接近时输出高电平。图5
4.电磁铁模块
铁片吸放装置由一个金属传感器、一个电磁铁和一个反射式红外光电传感器组成，放置在车头位置。其布局如附图一所示。金属传感器检测到铁片后将TTL 低电平信号送至单片机INT1口，单片机进入中断服务程序，声光报警、液晶屏显示已检测到铁片数目，同时控制光电耦合器导通，电磁铁电源被接通，吸起铁片。
此外，电磁铁并接了一个续流二极管，防止通断电磁铁开关瞬间感生电流过大，烧坏电磁铁。
使用单片机P3.1口控制蜂鸣器和
发光二极管实现声光报警。电路如图9
所示：
图6
四、系统软件设计分析
图7
小车开始从车库走固定步数出库，转90°，走到边线，开始寻迹。当检测到障碍物时，小车转弯，避障。当检测到底线时，舵机转90°，让摆杆与底线垂直，开始寻找铁片。当检测到铁片时，打开电磁铁，收摆臂。当没有检测到铁片，小车在下个转弯标志线处收摆臂，进行下次寻找。直到检测完三个铁片，小车才
入库、停车。
五、系统测试
1.测试方法
将小车放置于起跑线，按照题目要求让小车开始运动，小车依次搬运铁片并运送至相应存储库（A库存白铁片,B库存黑铁片）。运动完毕后，小车准确停至车库。
此时，记录库中的铁片数目及颜色，并记录小车运动起始时间。
2.测试结果与分析
求；检测到的铁片均相应入库，达到要求。
注意事项：在放置小车与起跑线时，注意小车与起跑线保持垂直，小车的起始位置对后面小车运行的稳定性有很大影响
六、总结分析
1.这个题目的难点就是在寻找铁片和避障。刚开始在定寻找铁片方案的时候有
很多想法。很多方案都是可行的，但是对于自制小车来说，小车走直线和定位的效果不是很好。如果采用将接近开关装在车身，小车去寻找铁片，这属于开环控制，系统很不稳定。最后采用摆杆系统，将接近开关，红外模块，电磁铁装在摆杆上。小车车身沿底线循迹，摆杆寻找铁片，这样的稳定性较好，成功率较高。
2.检测铁片用的接近开关距离太短，而且小车在行驶过程中，接近开关的高度
也有起伏。很容易漏检。我们想到漏斗V型，像漏斗一样，将铁片弄到接近开关下面检测并判断颜色，电磁铁工作将铁片吸引起来。这样的成功率很高。
3.在做小车项目的时候，电池的电量对系统很重要。如果在电量不足的情况下
调试的参数，换一块电磁，参数完全变了。所以我们想到做一个电池报警器，将电池的电量采集比较，设置报警电压，当电压低于报警电压的时候，会有声光报警。这样对我们小车调试很有帮助。这个报警器不用单片机控制，很方便，实用。
4.这个系统的电流很大，有时候能达到3A，功耗是非常大的。刚开始的没有采
用双电源供电，导致把液晶和单片机烧了。像这样的大电流系统，应该采用双电源，驱动单元和控制单元分开。
七、参考文献
[１] 谢自美. 电子线路设计实验测试(第二版)[M]. 华中科技大学出版社.2000 [２] 沈建华. MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践。北京航空航天出版社，2008
智能车实验报告
宁波大学 创新性开放实验报告题目基于光电传感器的自动寻迹小车 学号： 姓名： 专业： 指导教师： 目录 光电感应智能车............................................................................................. 错误！未定义书签。
一、硬件系统…………………………………………………………………………………错误！未定义书签。 （一)硬件框图 (3) 1、电源模块 (4) 2、寻迹模块 (4) 3、驱动模块 (5) 4、测速模块 (6) 二、软件系统 (7) （一）主程序流程图 (7) 1、电机驱动 (8) 2、舵机驱动 (10) 参考文献 (13)
光电感应自动寻迹智能车 【摘要】如果把自动寻迹小车成比例的扩大数倍，就成为真正有意义上的智能车，可以运用于军事、民用领域，对未来汽车行业的发展有一定的借鉴意义。通过光电传感器来寻找轨迹，以所编写的程序为软件支持，通过单片机计算生成相应的控制参数，驱动电机来使小车按照轨迹运动。其中小车在直线行驶过程控制参数保持不变，匀速行驶，而在小车要转弯之前则要先减速以防止小车过弯时冲出赛道，弯道过去之后在加速行驶以减少行驶时间。 【关键词】红外传感器；PID控制；自动寻迹 一、硬件系统 （一）智能小车的整体结构图 智能车通过单片机来接受和发出参数状态信号，电源模块是给智能车各个模块提供电压以使模块可以正常运作，寻迹模块则是包含着参数输送给单片机的作用，驱动模块是小车动起来的根源，测速模块是为了控制车速以使智能车平稳的沿着车道运行。
电动搬运小车
基于单片机的电子密码锁设计 The Design of Electronic Handing Car with SCM
搬运电动小车 关键词：单片机，PWM，光电码盘，搬运小车 1.引言 1.1智能搬运小车研究的背景和目的：运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。 1.2智能搬运小车的功能介绍：智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。 2.总体方案及比较论证 2.1根据题目要求，实现小车自动寻找夹取不同位置的两个木棒，并运到相应的位置，在这个过程中要时刻显示所用的时间，并且中途还要避障，本设计分为控制部分和信号检测部分。采用STM32F103ZET6单片机作为本设计控制部分，完成电机驱动、机械臂夹取木棒。采用光电对管模块、光电码盘做为信号检测，完成寻迹避障、OLED显示屏显示等功能。本系统设计的整体结构如图
2.2 具体设计： 整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电对管探测模块、机械手模块（包含两个舵机，一个步进电机）、电源、稳压模块、小车车体。将单片机控制模块，驱动模块固定在小车底部；光电对管探测模块安装在小车左前方；将机械手安装在小车上部的前端；车架结构选择亚克力板。 2.2.1 单片机的选择与论证 方案一：采用AT89C51系列单片机作为系统控制器。在本设计中，使用的I/O 口资源较多和需要多路的PWM 的输出，对于51单片机来说，实现这些功能都比较困难。 方案二：采用STM32F103ZET6单片机作为控制核心。STM32F系列单片机是一款中低端ARM微控制器，其内核是Cortex-M3.而STM32F103ZET6核心板就拥有64K RAM、512KFlash、32 个I/O 口，并集成了AD/DA 功能强大的32位微处理器，它还拥有丰富的其他外设，为小车的功能扩展提供了相当大的空间。而且它内部还有PWM脉宽调制，可以实现电机调速。 综上分析，选择方案二更有利本设计。 2.2.2 寻迹传感器选择与论证 方案一：用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。但是这种方案受光照影响很大，考虑到场地的设置与模块调试的简易程度，因此我们考虑其他更加稳定的方案。 方案二：用RPR220型光电对管。RPR220是一种一体化反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。采用RPR220完全可以有效的降低干扰，而且方便可行，能够准确的实施检测。 RPR220采用DIP4封装，其具有如下特点：塑料透镜可以提高灵敏度。内置可见光过滤器能减小离散光的影响。体积小，结构紧凑。且当发光二极管发出的光反射回来时，三极管导通输出低电平。此光电对管调理电路简单，工作性能稳定。 综上分析选择方案二，采用RPR220光电对管。 2.2.3 电机的选择与论证 方案一：采用步进电机。步进电机的一个显著特点就是具有快速启停能力，如果负荷不超过步进电机所提供的动态转矩值，就能立即使步进电机启动或反转；它的另一个显著特点是转换精度高，正转反转控制灵活。 方案二：采用普通直流电机。直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便、调整范围广；过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速启动、制动和反转；能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求。由于普通直流电机更易于购买，并且电路相对简单。 方案三：采用自带编码器的直流减速电机。它有普通直流电机的一切优点，而且又具备普通直流电机不具备的优点，它的负载能力强，转速稳定，自带的磁编码器，能够自动反馈出电机转动圈数的电脉冲信号，而且精度高，抗干扰能力强，但成本相对较高。 根据题目要求，需要反馈行走时间和距离，所以选择方案三。
电子实习报告智能循迹小车
电子实习报告智能循迹 小车 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
电子实习报告 学院：电气学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 2014/8/29 成绩：
目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1．系统概述 (2) 2.单元电路设计（或仿真）与分析 (3) （1）电源模 块 (3) （2）电机驱动模块 (4) （3）简易控制模 块 (6) （4）红外循迹模 块 (7) 3.电路的安装与调试 (8) （1）安装 (8)
（2）调 试 (10) 四、心得体会，存在的问题和进一步改进的意见 (11) 五、附录 (11) 1.元件说明 (11) （1）电 阻 (11) （2）电解电 容 (11) （3）LED................................................. ..12 （4）芯 片 (12)
电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序，先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位，未经许可，不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物，凡违反操作规程，不听从教师指导而损坏者，按规定赔偿。 7.未经指导教师许可，不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静，不准大声喧哗，不准随地吐痰，不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备，注意人身及设备安全，不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1．利用所学过的基础知识，通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力； 2．巩固本课程所学的理论知识和实验技能；
智能搬运小车比赛规则
比赛目的 设计一个轮式小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定分值的高低。它模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。 比赛内容及任务 在规定时间内，机器人完成物料的分类搬运，并回到出发点，具体如下： 机器人采用轮式机器人形式；机器人从出发区出发，到达物料储存区后，分拣其赛前抽签决定好的任务，即从5个预知颜色料块（黄、白、红、黑、蓝）抽3种颜色料块，然后抽3种颜料块在A、C、E的摆放位置，随后在已知6种组合（任务）中，选其中1个作为比赛任务（料块均要求摆放在场地图的A、C、E位置，B、D位置不放置物料，场地图参见比赛规则：比赛场地)，再按照设计好的控制策略控制机器人动作，以便将三个料块快速准确地搬运到对应的三个颜色中心区域内，最后回到出发区。
规则一比赛场地
规则 1.1 尺寸 比赛场地为正方形。 规则 1.2 场地区域及标识 比赛场地用直线、圆及数字进行标识。详见图1、图2。
图 1 场地示意图 图 2 机器人出发区
规则二比赛用料块 使用5 个直径为40、高度为40 的料块，颜色分别为黄色、白色、红色、黑色、蓝色。可用白色PVC水管，侧面用喷绘不干胶贴装，并在中间增加十字形标记，以准确获得中心计分点。 规则三比赛队员装备 为了能公平比赛，本次比赛对于参赛队使用的机器人做如下限制，以便各个参赛队能在公平的平台上进行比赛。 1．控制器要求，组办方提供8051控制器，参赛队也可使用其他类型控制器。 2．轮子直径≤80mm。 3．机器人可以在规则允许的条件下，扩展多种传感器来对机器人的比赛进行精确的控制，以求更好的成绩。 4．机器人尺寸：机器人在地面的投影不超出：长250mm×宽160mm。 规则四裁判 1、规定项目比赛：每场比赛将委派两名裁判执行裁判工作，裁判员在比赛过程中所作的判决将为比赛权威判定结果，参赛队伍必须接受裁判结果。 2、裁判责任： 执行比赛的所有规则。 监督比赛的犯规现象。 记录比赛的成绩和时间。 核对参赛队伍的资质。 审定场地，机器人等是否符合比赛要求。 规则五比赛要求 1．比赛场地上有五个不同颜色（黄、白、红、黑、蓝）的得分区域，参赛队赛前进行现场抽签，每支队伍可以有最长5 分钟的调试时间。参赛队根据确定的任务进行准备调试。2．如现场条件许可，正式比赛前，所有机器人将统一编号，并摆放在指定区域。比赛时到摆放区域直接领取相应的机器人参加比赛。比赛完成再放回摆放地点。所有比赛结束方可领回机器人。如需维修等事宜需请示现场裁判是否许可。如现场条件限制，由竞赛委员会商讨决定如何编号等事宜。 3．各个队机器人参赛队按照赛前抽签的方式决定比赛出场次序并进行比赛。抽签时首先抽出三种色块，然后抽三种色块在A、C、E 的摆放位置；色块的颜色、位置和摆放顺序都是现场抽签决定的。 4．每支参赛队伍的正式比赛时间最长为3 分钟，机器人在得到裁判指令后启动，没有裁判指令不可以再次接触机器人，由机器人自主运行完成比赛，如果机器人连续停止运行超过20秒，则自动终止比赛。 6．设置“2 秒违例”规则，即计时开始后操作机器人的总时间不得超过2 秒，2 秒钟后人为触动任何一台机器人均视为违例，裁判将终止比赛并不计得分。 规则六比赛记分标准 规则 6.1 成绩及排名
智能循迹小车实验报告
简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术 姓名马洪岳 指导教师刘怀强
摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进，在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心，以实验室给定的车架为车体，两直流机为主驱动，附加相应的电源电路下载电路，显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器，通过检测高低电平将信号送给单片机，由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机，实现小车的动作。 关键词：STC89C51单片机；L298N；红外传感器；寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在控制系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态，通过电机驱动芯片L298N发出控制命令，控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制，绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、最小系统： 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片，图1是其最小系统电路。主要包括：时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下： （1）、电源电路：给单片机提供5V电源。 （2）、复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
图1 单片机最小系统原理图 2、电源电路设计： 模型车通过自身系统，采集赛道信息，获取自身速度信息，加以处理，由芯片给出指令控制其前进转向等动作，各部分都需要由电路支持，电源管理尤为重要。在本设计中，51单片机使用5V电源，电机及舵机使用5V电源。考虑到电源为电池组，额定电压为4.5V，实际充满电后电压则为4-4.5V，所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电，舵机及电机直接由电池供电。 3、传感器电路： 光电寻线方案一般由多对红外收发管组成，通过检测接收到的反射光强，判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成，红外对管输出的模拟电压通过电压比 较器转换成数字电平输出到单片机。
基于STC89C52单片机-红外智能循迹小车 (1)
基于STC89C52单片机红外智能循迹小车 实验报告册 学院：电气工程学院 协会：电子科技协会 班级：电气1206 班 姓名：蔡申申 学号：201223910625 联系方式：151 **** ****
摘要 本报告论述了自己参加第八届河南工业大学科技创新大赛——基于STC89C52RC单片机红外智能循迹小车的方案论证、制作过程、调试过程。设计采用STC89C52RC单片机为核心控制器件，采用TCRT5000红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线，采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号，单片机获取路面信息后，进行分析、处理，最后控制减速电机转动实现转向。实验表明：该系统抗干扰能力强、电路结构简单、制作成本低，运行平稳、可靠性好。 关键词：STC89C52单片机、反射式光电对管、PWM调速 减速电机
目录 摘要 (2) 1 绪论 (4) 1.1 智能循迹小车概述 (4) 1.1.1 循迹小车的发展历程回顾 (4) 1.1.2 智能循迹分类 (4) 1.1.3 智能循迹小车的应用 (5) 2 智能循迹小车总体设计方案 (5) 2.1 整体设计方案 (5) 2.1.1 系统设计步骤 (5) 2.1.2 系统基本组成 (5) 2.2 整体控制方案确定 (6) 3 系统的硬件设计 (6) 3.1 单片机电路的设计 (6) 3.1.1 单片机的功能特性描述 (6) 3.1.2 晶振电路 (7) 3.1.3 复位电路 (7) 3.2 光电传感器模块 (8) 3.2.1 传感器分布 (8) 3.3 电机驱动电路 (9) 3.3.1 L298N引脚结构 (9) 3.3.2 电机驱动原理 (9) 4 系统的软件设计 (10) 4.1 软件设计的流程 (10) 4.2 本系统的编译器 (10) 5 系统的总体调试 (11) 5.1 硬件的测试 (11) 5.2 系统的软件调试 (11) 结论 (11) 致谢 (11) 参考文献 (12) 附录A 原理图与模块电路图 (12) 附录B 程序代码 (13) 附录C 硬件实物图 (15)
智能搬运,小车讲解
智能搬运小车 摘要： 关键词：单片机，PWM，光电传感器，运货小车 1.引言 1.1智能搬运小车研究的背景和目的： 运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。当时斯坦福研究院的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。 1.2智能搬运小车的功能介绍： 智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。 2.总体方案及论证 2.1系统结构框图： 图1.系统结构框图 2.2具体设计： 整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电传感器模块、机械手
模块、模拟电源模块、小车车体。将单片机控制模块，驱动模块固定在小车上端；光电电传感器安装在小车底部；将机械手安装在小车上部的前端；车架结构选择铝板。 2.2.1系统机械部分 采用铝板安装设计图纸自行加工。即根据图纸首先用剪床剪得合适大小的铝板，再用钳工和折床将铝板做成合适的形状，再用钻床钻孔，用车床加工轴，用铣床加工轴套，最后安装即可得到所需的机械部分。 图2.小车底盘 图3.轴承座
小车组装实验报告doc
小车组装实验报告 篇一：智能小车实验报告 北京邮电大学实习报告 附1 实习总结 为期两周的电子工艺实习，我过得十分忙碌和充实。从茫然地走进实验室，到学习最基本的焊接，到组装小车，再到无数次地调试程序，最后获得全院比赛的二等奖，有很多的辛苦，但是有更多的收获。 焊接是电子工艺实习最基本的部分，也是我们小学期的第一课。最开始是焊接基本的元件，包括电阻、电容、二极管、三极管等，虽然看起来是很简单的工作，但总是掌握不好电烙铁和焊锡，于是焊点有大有小，还有一些虚焊和漏焊的点。直到按照老师的要求一点一点把整块板子焊满，才逐渐掌握了标准、规范的焊接方法，最后烙铁往上一提很重要。到后来焊连着的四十个点时，焊点已经比较整齐划一了。对于焊接这种基本功来说，反复练习真的十分重要，这也考验了我们的耐心和细心。 焊接部分的小测试，是焊一个发光二级管交替亮的功能电路，老师要求正面用硬线布线，背面用软线连接。由于一开始设计布线的时候，元件之间距离比较近，导致在背面焊接连线时必须把线剪得特别短，我们两个人一个扶着线，一
个焊，位置十分不好把握，一不小心就会碰到旁边的焊点，又需要吸掉重焊，浪费了很多时间。所以我们的工作进行得十分慢，到中午很晚才焊完。虽然焊完后通电顺利地亮了，但以后再布线的时候一定要考虑到背面连线的问题，把原件之间的距离排得大一些。 基本焊接技术后就正式进入小车的组装了。小车的零件有很多都不认识，电路板也很复杂，刚拿到手里有些摸不着头脑，还好说明书上对焊接步骤有详细的说明。在焊芯片和散热片的时候，我们把顺序搞反了，应该先焊散热片，再根据螺丝孔的位置焊芯片，才能把两个元件固定在一起。但我们先焊了芯片，把散热片插在板子上后，发现两个孔怎么也对不上，可是芯片已经焊死了，即使用吸锡器也拆不下来。最后我们只好在散热片上又钻了一个孔，才勉强把螺丝拧上去。所以焊接的顺序是极其重要的，不光要考虑元件的高低，还要考虑元件之间的关系，才能少做无用功。还好其他步骤我们没有再出问题，小车焊出来后把测试程序烧进去，也能够正常的跑。 进入程序编写阶段，我们两个人先一起在测试程序的基础上编写了一个逻辑，预想了小车在行进过程中可能遇到的各种状况，主要使用了if??else if??else的多层嵌套。这个逻辑我们梳理了好长时间，在纸上画了逻辑图，想办法把
简易自动仓储搬运智能小车设计
。。国噬擅鹜滋醚型竺燮幽塑 进行处理，实时跟踪小车的行进路线，并由此画出小车的行进示意图。 ２关键技术和模块电路 ２．１电机驱动模块 方案一：采用电机细分驱动，电机细分驱动芯片ＴＡ８４３５可以用两路ＰＷＭ信号控制两个步进电机，能够节省单片机资源，但致命的缺点是当单片机速度变化较大时，电机很容易失控。 方案二：Ｌ２９８驱动芯片，用Ｌ２９８驱动虽然占用较多的单片机Ｉ／０口，但控制比较容易。在速度变化较大时，基本卜不会出现电机失控的情况。本设计采用方案二，直流电机驱动电路主要由一个双桥式驱动芯片Ｌ２９８和７４０４组成，电路图如图２所示。为使其准确调整两电机的速度，以控制小车行进方向，必须精确控制ＰＷＭ的占空比。若输入左电机的ＰＷＭ占空比大于右电机，则小车右转；反之，则左转。 ２．２引导线检测方案 方案一：可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射一接收电路，该方案缺点在于易受外界环境光源的干扰，容易造成误判，准确度不高。 方案二：反射式红外发射一接收器，对黑自检测比较敏感，灵敏度较高，且电路简单，完全满足系统要求。 比较两种方案，选用方案二。 采用红外检测单元电路，如图３所示。反射式红外发射一接收器检测到信号后与比较器ＬＭ３２４的参考电压相比较，当检测不到黑线时，发射管发出的光经面板反射后被接收管接收，接收管导通，ＬＭ３２４输出低电平，当检测到黑线时，发射管发出的红外光将不被接收管接收，ＬＭ３２４输出高电平。 ２．３码盘检测电路 码盘测速电路如图３所示，码盘见图４所示，对射式红外发射一接受器检测脉冲个数，通过计算脉冲的周期 Ｖ（。 图３ｇＩ导线红外检测硬件电路图 图４红外光电码盘 来计算小车的行进速度。 ２．４图形识别模块 图形识别模块在本设计中起着至关重要的作用，其识别正确与否直接影响到小车搬运的正确与否。本系统场景设置比较单一，图形边缘信息较为规则，故采用Ｈｏｕｇｈ变换实现图形识别。 Ｈｏｕｇｈ变换是对图像进行某种形式的坐标变换。它将原始图像中给定形状的曲线或直线变换成参数空问的一个点，即原始图像中给定形状的曲线和直线的所有的都集中到参数空问的某个点形成峰值点。这样，就把原始图像中给定形状曲线或直线的检测问题变成寻找 ｉ 图２电机驱动模块硬件电路图参数空问中的峰值点问题。利用Ｈｏｕｇｈ变换检测各种图形的具体思路如下： （１）检测三角形：三角形由３条边组成，其对应的参数空间３个中心点的横坐标分别表示三角形３条边的法向量与ｘ轴的夹角０，从而可以计算出３条边与Ｘ轴的夹角，从而可以检测出三角形。识别前后结果如图５（ａ）、图５（ｂ）所示。 （２）检测圆形：把平面上的圆转换到参数空间，则图像空间中过任意一点的圆对应于参数空间中的一个三维锥面，图像空间中
创新性实验 循迹小车实验报告
时间：周三上午 组号：5 创新性实验报告 题目寻迹小车 学院电子信息学院 专业xxx 班级xxx 学号xxx 学生姓名xxx 指导教师xxx 完成日期2014年5月
目录 1 摘要 (3) 2 引言 (3) 3系统总体设计 (3) 4硬件电路设计 (5) 5 制作与调试 (6) 5.1 硬件电路的布线与焊接 (6) 第一步：电路部分基本焊接 (6) 第二步：机械组装 (6) 第三步：安装光电回路 (7) 5.2 调试 (7) 整车调试： (7) 6 结论及建议 (7) 7 附录 (8)
1 摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进。LM393随时比较着两路光敏电阻的大小，当出现不平衡时（例如一侧压黑色跑道）立即控制一侧电机停转，另一侧电机加速旋转，从而使小车修正方向，恢复到正确的方向上，整个过程是一 个闭环控制，因此能快速灵敏地控制。 关键词：红外反射式传感器，自寻迹小车，闭环控制 2 引言 随着素质教育的越来越被重视，很多学校都把制作智能小车作为首选课题，智能小车生动有趣还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识，学生通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力，而且智能小车还是一个很好的硬件平台，只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。 我们制作的是一款由数字电路来控制的智能循迹小车，在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到：光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。 3 系统总体设计 本系统的整体框图如图1所示。它包括传感器电路、电压比较电路、电 机驱动电路、电源电路。
智能搬运小车
智能搬运小车 摘要： 设计一个轮式小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定分值的高低。它模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。 关键词：单片机，PWM，光电传感器，运货小车 1.引言 1.1智能搬运小车研究的背景和目的： 运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。当时斯坦福研究院的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。 1.2智能搬运小车的功能介绍： 智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。 2.总体方案及论证 2.1系统结构框图：
图1.系统结构框图 2.2具体设计： 整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电传感器模块、机械手模块、模拟电源模块、小车车体。将单片机控制模块，驱动模块固定在小车上端；光电电传感器安装在小车底部；将机械手安装在小车上部的前端. 2.2.1系统布局部分
智能循迹小车实训报告
实训报告课程名称：单片机实训 完成日期：2014 年 7 月 10 日
任务书 实训（习）题目： 智能小车的功能设计与实现 实训（习）目的： （1）、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力； （2）培养针对课程需要。锻炼学生查阅有关手册、图标及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； （3）对课程的方案分析、选择、比较、熟悉单片机系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。 实训（习）内容： 安装智能小车及相关功能设计、调试 实训（习）要求： 1. 本实训要求由一个团队完成，团队人员不超过8个人。 2. 通过所学知识并利用智能小车、计算机、 keil软件、烧写软件等完成实训项目，并拟定实训报告。 3. 能正确组装和调试智能小车。 4. 实训完成后，根据实训内容撰写实训报告书一份。 实训报告应包括的主要内容（参考） 1 系统硬件组成与工作原理 1.1 控制器与最小系统 1.2 显示模块与按键模块 1.3 报警模块 1.4 电机与驱动模块的工作原理与接口 1.5循迹模块的工作原理与接口 1.6 避障模块的工作原理与接口 2 功能方案及软件设计 2.1 功能设计 2.2 软件设计 （结合某一赛道、障碍设置说明程序设计思路，给出流程图、程序代码） 3功能调试与总结 3.1 功能调试 排版要求：正文小4宋体；段首缩进2字，行间距固定值18磅。内容展开可以
按3级标题形式，如：按1 ……、1.1 ……、1.1.1 形式（如果需要）。每个1级标题另起一页，1级标题三号黑体居中，题序和标题之间空两个空格，不加标点，段前、段后均为1行，固定值22磅。2级标题：四号黑体左起，四号黑体，段前、段后均为12磅。三级标题：小四号黑体左起，段前、段后均为6磅。 图名、表名五号黑体，英文、数字字体为Times New Roman 页边距：上、下、左3厘米，右2厘米，A4纸打印。 1系统硬件组成与工作原理 1.1.1控制器与最小系统 最小系统：要使一块单片机芯片工作起来最简陋的接线方式就是单片机的
智能化搬运agv小车在日常生活中的好处
智能化搬运agv小车在日常生活中的好处【派瑞得锂电】无论在在仓库，还是在在工厂车间里面，都需要将原材料、半成品、成品频繁地进行点对点的运送。以前我们一般都依靠叉车和工人来实现搬运，现在AGV 小车逐渐代替叉车+工人的搬运。那么agv小车又是有哪些好处让我们青睐它呢？ 1 可靠度 对国外十几家AGV公司27个系列产品所采用的主要导向技术的统计结果显示，比如动进科技AGV公司，电磁感应、惯性导航、光学检测、位置设定、激光检测、图像识别所占比例分别为32.3%、27.8%、16.9%、13.8%、7.69%和1.54%。其中，电磁感应导向技术的应用比例最高，这表明该项技术已经十分成熟。而机器视觉导向技术应用较少，说明该项技术还需要深入研究和不断完善。另外，自主导航技术仍然处在研究阶段，还有许多技术问题需要解决。 2 适应能力
适应能力是指AGV小车运行时所经过地面的整洁程度、空间无障碍程度以及光电干扰程度对导向技术的限制。由于不同的导向技术对应用环境的要求不同，因此，某种导向方法的实际应用有可能受到限制。 对于有线式导向技术，如埋线感应、光学导向和机器视觉等，环境要求主要是地面的平整和清洁程度。除了埋线电磁感应式对地面的清洁程度要求较低外，其他几种方式都要求较高。但电磁和磁带导向方式对地面的平整程度要求较高。 3 路径柔性 由AGV小车组成的物料搬运系统有良好的柔性，但不同的导向技术其路径柔性有很大差别。无线式导向方法可以在很短的时间内改变运行路径，其中有些方法只需改变控制软件实现运行路径的变更。而有线式导向方法的路径柔性相对较差，其中电磁感应埋线导向技术导向路径的变更最困难，成本较高。 4 运行速度 AGV小车的运行速度受导向技术的影响很大，主要取决于对导向路径识别的实时性。所采用的导向技术对路径的识别能力(如检测精确性、实时性和抗干扰性等)直接影响运行速度。有线式导向方法识别路径的速度快、实时性好，而无线式导向方法相对较差。 5 导向稳定程度 导向稳定程度是指为使AGV沿着规定的路线行驶单位时间内进行纠偏转向控制的次数和幅度。由于AGV在运行过程中，受某种因素的影响不可避免地产生偏离运动路径的状态，因此为了保证运行方向必须对车辆进行转向控制，引起车辆沿曲线运动，导致车辆摆动，甚至转向振荡。一般来讲，有线式导向方法对路径的跟踪能力强，行驶稳定性好，AGV沿着规定路线行驶的稳定程度高。
智能寻迹小车实验报告
DIY 达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员： 2014 年 4 月
一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代，各种新技术、新思想层出不穷，纵观世界范围内智能汽车技术的发展，每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展，传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展，这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适，逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人，能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机，对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算，并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息，代替人的大脑发出指令，指挥执行系统操作汽车。 1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比，国内在智能车辆方面的研究起步较晚，规模较小，开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所，如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验，试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车 我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发，主要是研究3轮小车的路径识别及其遥 控运动。
智能物料搬运小车的设计
开发研究 智能物料搬运小车的设计 戴本尧 (浙江工贸职业技术学院，浙江温州325003) 摘要：针对现有物流存在的问题，设计了一款气动剪叉机构与悬挂式摆臂结合的智能物流搬运小车,具有成本低、环保性能好、适用性强、控制性能高的特点，可广泛用于物流、仓储、搬运。 关键词：智能;搬运;小车 随着互联网时代的到来，快递作为物流行业的一个浓缩版，是将物流中零散的快递,进行精准派送的一个过程。目前,国内快递流水线中自动分拣系统比较成熟，但是快递物品从自动分拣系统到物品仓储环节中，如何将物品搬运至货架，还存在一个自动化程度不高，技术相对薄弱的关节点。国外部分物流企业采用了仓储物流机器人或者搬运机器人,但是设备或系统的总体价格非常昂贵,对于大多数物流企业是不适用的。因此，研究和设计1台适用性强、设备成本低、自动化程度高的自动化搬运小车，用于快递流水线系统中物品的分拣、仓储和搬运等工作，能够有效减少快递行业的人力物力财力的消耗，具有非常重要的现实意义。1智能物料搬运小车的设计 设计了一款自动化物品搬运小车。主要结构由剪叉机构、工作台、工作台转向机构、机械手气压夹紧机构、机械手托举机构、小车车轮等组成。可以夹紧和提升物品到工作台，然后再实现小车搬运至指定位置,最后放下物料,通过剪叉机构实现离地2m高度工作区间;小车可以实现遥控或者自动化搬运，可广泛用于物流、仓储等。 1.1小车后轮驱动装置设计 快递物品从自动化分拣输送台搬运至货架，需要小车驱动到达货架指定位置，就需要设计1套驱动装置。最简便的后轮驱动，沿导轨直行。后轮驱动动力选择电动，传动方式可以有链式、齿轮传动和带轮传动等;考虑小车移动过程需要精确定位和制动，本设计后轮驱动装置采用伺服电机驱动、同步带轮传动、驱动后轮转动。 1.2小车前轮转向装置设计 快递物品从自动化分拣输送台搬运至货架，无需涉及转向;因此,前轮转向就直接安装了定轮;如果是无线遥控,就需要安装转向轮系统;按转向力能源的不同，可将转向系分为机械转向系和动力转向系。 1.3小车升降机构设计 自动化物品蘇小车要举升物体到2m高度，必须借助剪升机构。该机构MW帥紧凑、稳定側、轉能力高和操控性好等特点。因此在起重运输、物料搬运、仓储、自动炮设备的制造与W1中均可以得到 1.4小车工作台转向机构和夹紧机构设计 自动化分拣设备将快递物品分流输送过来后，需要将快递物品从输送台搬运到货架指定位置，这时候就需要用到自动化物品运输小车。在工作中，要用到机械手去抓物品,然后放置到工作台,再由小车行驶到指定货架前，由举升机指定到货架高度位置，拖岀物品到货架上的过程。需要设计气动夹紧机构和工作台的转向机构。 转向机构一般由电机带动，考虑经济性和实用性原则,本设计采用汽缸推动直齿轮，直齿轮带动圆柱齿轮转动，接着由圆柱齿轮带动整个工作台转动的过程。该结构具有结构简单、转动精准、控制方便和经济实用等特点。 为了实现夹紧行程的可调整性，首先在固定汽缸的板上做了滑道,可以依据用户需求，方便调整夹紧机构行程;其次，夹紧面做了相应防滑处理;最后，控制方面来说，可以在夹紧面上安装压力传感器和气动溢流阀，调整汽缸输出速度和输出力。 由于该丝杠托举机构悬挂在工作台导轨两侧，能够前后摆动。在承受重物后,具有较大后倾力矩,为此,在工作台增加了2个汽缸做为支撑。为了实现小车工作台丝杠托举机构执行动作时，不发生前后大的倾斜，将机构设置成了具有一定摆动幅度,安装了限位开关,实现柔性调节丝杆和地面的垂直度。 2产品实物及创新点 2.1产品实物 根据上述设计，加工 装配后，产品如图1所示： 2.2创新点 本产品创新点体现 在：实现了气动剪叉机构 零的突破，采用悬挂式摆图1智能物料搬运小车实物图 臂工作，通过汽缸和限位开关共同稳定的托举构造,以压缩空气为动力源，各执行机构采用气动方式控制和执行，节能环保。 3结束语 本产品针对物流快递行业存在的问题，设计了一种节能环保可靠的智能物料搬运小车，具有成本低、环保性能好、适用性强、控制性能高的特点，可广泛用于物流、仓储、搬运。参考文献： ［1］虞和谦.中国物料搬运技术的现状与发展［J］.中国机械工程.1995(01):14-17. ⑵孙欣.物料搬运的发展［Jh煤炭技术.1997(02):26. 基金项目:浙江省教育厅一般项目:快递行业仓储环节的智能搬运小车的研发，编号:Y201840750。 (收稿日期：2019-03-20) 《湖北农机化》2049年第40 期
电子实习报告智能循迹小车
电子实习报告智能循迹小车
电子实习报告 学院：电气学院专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间：2014/8/29 成绩：
目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1．系统概述 (2) 2.单元电路设计（或仿真）与分析 (3) （1）电源模块..................................... (3) （2）电机驱动模块........................................ (4) （3）简易控制模块 (6) （4）红外循迹模块..................................... (7) 3.电路的安装与调试........................................ .. (8) （1）安装 (8) （2）调试 (10) 四、心得体会，存在的问题和进一步改进的意见 (11)
五、附录 (11) 1.元件说明 (11) （1）电 阻 (11) （2）电解电容 (11) （3）LED (1) 2 （4）芯片 (12)
电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序，先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位，未经许可，不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物，凡违反操作规程，不听从教师指导而损坏者，按规定赔偿。 7.未经指导教师许可，不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静，不准大声喧哗，不准随地吐痰，不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备，注意人身及设备安全，不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1．利用所学过的基础知识，通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力；2．巩固本课程所学的理论知识和实验技能； 3．掌握常用电子电路的一般设计方法，提高设计能力和实验、动手能力，为今后从事电子电路的设计、研制电子产品打下基础。 4.熟练掌握焊接机能、电子元器件的识别。 5.了解智能循迹小车构成的设计方法。 6.培养团队的协作和沟通能力。 三、设计的具体实现 1.系统概述 智能移动机器人平台以双电机轮式小车为底层移动平台，单片机为控制核心，通过红外探测模块实现对行车路线的感知，电机驱动模块实现对直流电机的驱动控制，从而完成自动行驶的功能。 如图：
循迹小车制作报告
综合电子设计与实践 课程实验报告 课题名称：循迹小车的制作 班级：XXXXXX 实验者:XXXXXX 实验时间：XXXXX
摘要 本设计主要有三个模块包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。信号检测模块采用红外光对管，用以对黑线进行检测。主控电路采用宏晶公司的8051核心的STC89C52单片机为控制芯片。电机驱动模块采用意法半导体的L298N专用电机驱动芯片，单片控制与传统分立元件电路相比，使整个系统有很好的稳定性。信号检测模块将采集到的路况信号传入STC89C52单片机，经单片机处理过后对L298N发出指令尽心相应的调整。小车速度由单片机输出的PWM波控制。控制电动小车的速度及转向，从而实现自动循迹的功能。 关键词：智能小车STC89C52单片机L298N 红外光对管 一．绪论 （一）智能小车的作用和意义 自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。随着科学技术的发展，机器人的感系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航一种实用有效的方法。机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车（A VG—auto-guide vehicle）系统，基于它的智能小车实现自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智能小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、CPU、执行部分。机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求，传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。单片机驱动直流电机一般有两种方案：第一，勿需占用单片机资源，直接选择有PWM功能的单片机，这样可以实现精确调速；第二，可以由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片机资源，难以精确调速，但单片机型号的选择余地较大。考虑到实际情况，本文选择第二种方案。CPU使用STC89C52单片机，配合软件编程实现 （二）智能小车的现状 现智能小车发展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能，这几节的电子设计大赛智能小车又在向声控系